מבוא לרובוטיקה

רובוטיקה היא תחום המתפתח בקצב מהיר בעידן המודרני, והיישומים הרובוטיים רבים ומגוונים. רובוטים משמשים היום בחדרי ניתוח, בפסי ייצור, והם אפילו מחליפים חיילים בתפקידים שונים בצבאות מודרניים. במסגרת פיתוח מיומנויות טכנולוגיות וחשיבה מדעית בקרב תלמידים, רובוטיקה הינה תחום מרתק ומהנה עבור תלמידים בכל הגילאים, עקב חופש היצירה שהיא מספקת, ובכך אולי היא נדמית בעיניהם למשחק.

אז מה זה רובוט? הגדרה : רובוט הוא מכונה אלקטרו-מכנית המונחית על ידי תכנית מחשב, והמסוגלת לבצע משימות באופן עצמאי. בדרך כלל לרובוט יש יכולת תנועה, יכולת חישה, יכולת הפעלה של זרועות מכניות ויכולת בקרה.

התפתחות היסטורית של הרובוטים

מאז ומתמיד האדם חיפש וניסה ליצור כלי עזר יעילים ומתוחכמים על מנת לסייע לו בפעילותו היומיומית. שיטות ההנדסה העתיקות היו צעד ענק בכיוון זה, תוך שהן מנצלות תופעות טבע (מים, שמש, רוח) כמקורות כוח, וכן תוך ניצול אופטימלי של כוחות אלו על ידי המרה בין סוגי אנרגיה וסוגי תנועה שונים. החל מאמצע האלף השני לספירה, מדענים כגון ליאונרדו דה וינצ'י החלו לעסוק בתכנון ובפיתוח של מערכות הנדסיות אוטומטיות לשימוש בתעשייה, ובידינו רישומיהם המקוריים והמרשימים ביכולתם ההנדסית.



עוד לפני סוף המאה ה- 19 (1898) פיתח המדען האוסטרו-הונגרי ניקולה טסלה סירה הנשלטת על ידי שלט רדיו, והוא קרא לה "טלהאוטומציה". החל מהמחצית הראשונה של המאה ה- 20 ואילך מופיעים מודלים דמויי אדם של רובוטים (אנדרואידים), שמשימתם לחקות פעילות אנושית באופן אינטלגנטי ככל האפשר. התפתחות האלקטרוניקה ומדעי המחשב במחצית השנייה של המאה העשרים תרמה לראשונה ליכולת פיתוח של רובוטים אוטונומיים.

המונח רובוט נטבע על ידי הסופר הצ'כי קארל קאפק במחזה "הרובוטים האוניברסליים של רוסום" שפורסם ב- 1920, שבו מתואר מפעל לייצור אנשים מלאכותיים הנקראים רובוטים. קארל עצמו לא טבע את הביטוי רובוט, ובמכתבו למערכת מילון אוספורד הוא ציין שאת הביטוי טבע אחיו, ג'וזף קאפק.

מודלים של רובוטים

מבחינים בין שני מודלים עיקריים של רובוטים:

• רובוט אוטונומי - זהו רובוט שמבצע את משימותיו באופן עצמאי לחלוטין, ללא התערבות אדם.
• דוגמא: רובוט לניקוי בריכת שחייה
• רובוט חצי-אוטונומי - רובוט שמבצע את משימותיו תוך בקרה והתערבות של אדם בזמן ביצוע המשימות.
• דוגמא: טיסן המבוקר ע"י שלט רחוק